Diversity of cry genes and genetic characterization of Bacillus thuringiensis isolated from Brazil

Two hundred and eighteen Bacillus thuringiensis isolates from Brazil were characterized by the presence of crystal protein genes by PCR with primers specific to different cry and cyt genes. Among these isolates, 95 were selected according to their geographic origin for genetic characterization with the 16S rRNA gene, RAPD, and plasmid profile. Isolates containing cryl genes were the most abundant (48%) followed by the cry11 and cyt (7%) and cry8 genes (2%). Finally, 40.3% of the isolates did not produce any PCR product. The plasmid profile and RAPD analysis showed a remarkable diversity among the isolates of B. thuringiensis not observed in the 16S rRNA gene. These results suggest that the genetic diversity of B. thuringiensis species results from the influence of different ecological factors and spatial separation between strains generated by the conquest of different habitats.

Construção de signos ecológicos no projeto Meio ambiente e o processo educacional: os ecossistemas e a cultura de Ilha Comprida

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

História natural e ecologia das serpentes da Floresta Nacional de Caxiuanã e áreas adjacentes, Pará, Brasil

A busca por padrões de estrutura e composição das comunidades é essencial para prover informações que permitam o manejo sustentado de populações e monitoramento de atividades antrópicas. Na região neotropical, onde ocorre grande riqueza de espécies e complexas relações ecológicas entre elas, estudos envolvendo ofidiofauna ainda são escassos, o que faz com que o entendimento dos processos responsáveis pela estruturação de suas comunidades ainda seja incipiente. No Brasil, vários trabalhos foram desenvolvidos na tentativa de explicitar os fenômenos responsáveis pelos padrões de ocorrência e interações das espécies de serpentes. Objetivando esclarecer quais os fatores que determinam os padrões observados e que afinidades (ecológicas e/ou históricas) as espécies compartilham, foi realizado estudo da taxocenose de serpentes da FLONA de Caxiuanã e áreas adjacentes, durante os anos de 2005 e 2006. Utilizou-se conjuntamente quatro métodos de amostragem (Procura Limitada por Tempo-PLT, Encontros Ocasionais-EO, Armadilhas de Interceptação e Queda-AIQ e Coletas por Terceiros-CT), em cinco áreas (IBAMA e Caquajó, no interior da FLONA de Caxiuanã; Enseada e dois pontos com influência antrópica: Marinaú e Mojuá, estando esses três últimos localizados em áreas adjacentes à FLONA. Foram registrados 378 espécimes distribuídos em cinco famílias, 35 gêneros e 50 espécies. Com os novos registros obtidos nesse estudo, o número de espécies de serpentes para a FLONA de Caxiuanã e áreas adjacentes passa de 63 para 69. Os métodos que apresentaram melhor desempenho em número de indivíduos foram PLT (199/378) e CT (159/378). EO (11/378) e AIQ (9/378) foram os métodos menos eficazes. A riqueza estimada (Jackknife 1), a partir de dados obtidos através de PLT, foi de 56 (+ ou – 4) espécies. O número de espécies estimado para as áreas preservadas foi maior que para áreas antropizadas. A composição das espécies de serpentes da área estudada apresentou maior similaridade com outras taxocenoses de áreas amazônicas. As espécies mais abundantes, acessadas através de PLT, foram Imantodes cenchoa, Corallus hortulanus e Leptodeira annulata. Quando todos os métodos foram considerados, Bothrops atrox, Imantodes cenchoa e Corallus hortulanus foram as espécies mais representadas. As áreas mais antropizadas, localizadas fora da FLONA (Marinaú e Mojuá), apresentaram menores abundância e riqueza de espécies em comparação com áreas protegidas, localizadas no interior da FLONA. Nove espécies foram consideradas potencialmente especialistas: Lachesis muta (pequenos mamíferos), Atractus schach (minhocas), Dipsas catesbyi (moluscos - lesmas), Helicops trivitatus e Hydrops triangularis (peixes), Siphlophis compressus (lagartos), Xenopholis scalaris, Taeniophallus brevirostris (anfíbios anuros) e Tantilla melanocephala (centopéias). Os itens mais acessados foram “lagartos”, “anfíbios anuros” e “pequenos mamíferos”. Serpentes com hábitos primária ou exclusivamente diurnas prevaleceram na comunidade analisada. A ausência de sazonalidade reprodutiva foi característica da maioria das espécies e isso se deve, muito provavelmente, à pouca diferença na temperatura ao longo do ano. A taxocenose de serpentes da FLONA de Caxiuanã e áreas adjacentes está, basicamente, formada por grupos contendo espécies onde, em geral, hábitos diários e de dieta estão sobrepostos. Além dos diversos fatores ecológicos, também fatores históricos, como adaptações morfológicas das espécies, têm grande influência na composição da taxocenose analisada. A grande dificuldade na realização de estudos de comunidades de serpentes está na escassez de dados das espécies, portanto torna-se imperioso que estudos de Ecologia e História Natural continuem sendo exaustivamente conduzidos em uma mesma localidade, objetivando a elucidação dos padrões de respostas aos diversos fatores relacionados à existência das espécies nos diferentes biomas.

Etnoecologia, pesca e manejo comunitário de quelônios aquáticos na várzea do Baixo rio Amazonas

O presente estudo descreve, registra e compara estratégias de pesca e manejo comunitário de quelônios aquáticos em três comunidades da várzea de Santarém. Avaliou-se também o consumo de quelônios, incluindo preferências, rejeições e tabus alimentares, e uso destes como recursos terapêuticos na medicina popular. As técnicas de pesca de quelônios empregadas foram descritas, compreendendo variações espacial e sazonal de uso e espécies capturadas e seletividade das técnicas fundamentadas nos saberes locais. Analisaram-se ainda o rendimento das pescarias e as relações entre investimento e retorno das mesmas. Os dados foram coletados entre junho de 2007 a julho de 2008. Realizaram-se conversas informais, acompanhamento das atividades pesqueiras e observação participante nas comunidades. Entrevistas semi-estruturadas também foram realizadas adotando-se o método recordatório alimentar, monitoramento do consumo anual de quelônios e recordações das últimas pescarias de quelônios. Os primeiros relatos de manejo de quelônios na Amazônia são datados da época do contato entre populações ameríndias e europeias. Na década de 70 ações do governo brasileiro foram implementadas fundamentadas no gerenciamento centralizado no poder do Estado. Hoje, práticas de comanejo de quelônios ocorrem em vários lugares na Amazônia, como nas comunidades Ilha de São Miguel, Costa do Aritapera e Água Preta. Mesmo pautados na demanda comunitária os manejos dessas três comunidades apresentam perspectivas diferenciadas em virtude do variado grau de experiência com sistemas de manejo comunitário. A Ilha de São Miguel já realiza o manejo de quelônios há cerca de 40 anos com certo grau de sucesso, enquanto na Água Preta o co-manejo vem sendo estabelecido há 22 anos de forma menos rigorosa e na Costa do Aritapera não se obteve êxito em sua recente implementação. De modo geral, a inclusão dos principais usuários dos recursos naturais em seu manejo ainda se constitui uma tarefa de difícil execução. O grande desafio para o manejo de quelônios e outros recursos da fauna cinegética na Amazônia é o reconhecimento legal de seu uso. O consumo de quelônios é uma tradição enraizada na cultura amazônica, entretanto é criminalizado, constrangendo a maior parte da população a assumir seu uso. Por ser considerada atividade ilegal não há estimativas da quantidade de animais explorados, tornando difícil a implantação de formas de manejo comunitário sustentáveis. Percebeu-se na dieta dos ribeirinhos desse estudo a participação de peixe como principal fonte de proteína animal, enquanto o consumo de quelônios registrado foi relativamente pequeno. Constataram-se diferenças quanto às espécies de quelônios consumidas. Em geral, tracajá (Podocnemis unifilis) (carne e ovos) configura-se como quelônio mais consumido nas três comunidades, sendo a pitiu (Podocnemis sextuberculata) (carne e ovos) consumida principalmente na Costa do Aritapera. As tartarugas (Podocnemis expansa) são pouco utilizadas, não houve registros de coleta de seus ovos, sendo sua carne consumida principalmente na Ilha de São Miguel. Tais variações podem estar relacionadas à combinação de fatores ecológicos e ao histórico do manejo presentes em cada comunidade. Não foram observadas diferenças culturais nas comunidades estudadas quanto ao uso de quelônios. Tartaruga é a espécie mais rejeitada, usada principalmente na medicina popular; tracajá e pitiu em geral são os quelônios preferidos, sendo os três considerados reimosos (animais sujeitos a tabus alimentares em algumas circunstâncias, como doenças, menstruação, gravidez e pós-parto). A espécie mais capturada foi o tracajá, seguindo-se a pitiu e em menor proporção a tartaruga. O tracajá é encontrado em vários ambientes, sendo coletado durante o ano todo nas três comunidades; pitius são capturadas principalmente na Costa do Aritapera no período da seca e da vazante, quando estão concentradas durante a migração ao saírem das áreas inundáveis em direção aos rios e às praias de desova, enquanto tartarugas são pescadas nos lagos protegidos da Ilha de São Miguel, na enchente e na cheia. As técnicas de pesca apresentam uso diferenciado em função do nível do rio. Os pescadores reconhecem tais variações sazonais, as quais aliadas a um conjunto de saberes locais são utilizadas na seleção das técnicas de pesca de quelônios. A pesca de quelônios é realizada em geral de modo oportuno, durante as pescarias de peixes. O rendimento das pescarias de quelônio foi maior quando estas não incluíram a captura de peixes e quando realizadas com uso da mão. O rendimento com base na CPUE_N diferiu entre as comunidades estudadas e entre os períodos de pesca, porém não houve diferença significativa no rendimento das pescarias entre esses parâmetros quando a biomassa foi utilizada nos cálculos de CPUE. O pescador, em geral, não está preocupado em maximizar seu rendimento, já que a maior parte das pescarias não se destina a comercialização. O rendimento, desta forma, acaba refletindo mais o acerto de um bom local de pesca do que o esforço de deslocamento empregado na mesma.Quando a mancha era boa os pescadores gastavam pouco tempo, enquanto em manchas menos produtivas gastavam mais tempo. Alguns pontos a serem adotados com vistas à concretização e sucesso do manejo comunitário são sugeridos nesse estudo: (1) definição clara dos direitos de acesso aos recursos e das sanções em caso de infração dos acordos; (2) estabelecimento de programas de capacitação de lideranças comunitárias; (3) criação de um fundo comunitário para desenvolvimento de outras atividades econômicas e investimento na melhoria da qualidade de vida dos moradores e nas próprias ações envolvidas no manejo; (4) reconhecimento e uso do conhecimento ecológico local e do direito de se utilizar o recurso; (5) ampliação regional do modelo comunitário para outras áreas, considerando que algumas espécies realizam grandes migrações; (6) monitoramento das populações exploradas; (7) avaliação periódica da efetivação do manejo e seu papel para os moradores locais; (8) repartição dos benefícios entre os comunitários. No caso específico dos quelônios recomendam-se também a proteção de outros ambientes além das áreas de nidificação e a determinação de um sistema de cotas voltado ao aproveitamento de ovos que seriam perdidos com possibilidade de comercialização para criadores.

Planting coconuts in Indian villages: ethnoecological aspects and evaluation of a "sustainable development" project

Apesar de cientistas e tomadores de decisão abraçarem o conceito geral de "desenvolvimento sustentável", há pouco acordo sobre como se atingir esta meta em situações específicas. Assim, projetos de desenvolvimento sustentável são amplamente criticados por etno-cientistas quanto à forma como são inter-culturalmente formulados. Aqui reportamos um caso controverso de plantio de coco-da-Bahia em aldeias Kayapó do sul do Pará, e fazemos a nossa autocrítica. Nós partimos da premissa de que o reflorestamento e o estado geral de saúde/nutrição caminham lado a lado. Portanto, o desenvolvimento da cultura de cocos por si só deve contribuir para a conservação da floresta no longo prazo e, simultaneamente, contribuir para o bom estado nutricional do povo Kayapó que protege a floresta da ameaça de práticas não-sustentáveis. Nós buscamos descobrir como que o comportamento dos Kayapó afeta o desenvolvimento da cultura de cocos quando amparada com suporte externo. Nós apresentamos resultados de duas viagens de campo para a terra Kayapó, onde detectamos fatores sócio-ecológicos relevantes para o sucesso de nosso projeto de apoio à cultura de coqueiros nas aldeias indígenas. Primeiro, em novembro de 2007, nós visitamos as aldeias Kikretum, Moikarakô e Aukre (dentre 10 aldeias que receberam mudas de coqueiros de nosso programa de apoio) para entregar um segundo carregamento de mudas de coqueiro (o primeiro carregamento aconteceu em abril de 2006). E descrevemos quantitativamente um aspecto do comportamento dos dispersores de sementes de coco (os Kayapó). Especificamente, como as palmeiras pré-existentes nas aldeias são distribuídas dentre as famílias dos índios e como este carregamento sobreviveu a fatores etno-ecológicos. Segundo, em julho de 2008 nós visitamos as aldeias Kokraimoro e Pykararankre e estimamos a posição dos coqueiros pré-existentes e dos novos em relação a outras árvores cultivadas, fazendo uso de censos partindo do centro das aldeias para seus limites exteriores. Nas três aldeias indígenas visitadas em 2007, virtualmente todos os coqueiros pré-existentes pertenciam a poucas famílias e a distribuição de frutos era, na maior parte dos casos, altamente concentrada dentre os membros destas famílias. Entretanto, assumindo que todos os coqueiros jovens que sobreviveram ao primeiro ano chegarão à maturidade (do primeiro carregamento em abril de 2006), eles representam um aumento considerável no numero projetado de coqueiros adultos nas três aldeias visitadas (48, 195 e 101% em Kikretum, Moikarakô e Aukre, respectivamente). E uma redução substancial na desigualdade de acesso aos cocos. Na expedição de 2008, encontramos que os índios geralmente plantam coqueiros bem próximos das suas casas onde a competição com outras árvores cultivadas podem limitar o desenvolvimento das palmeiras.

Ecomorfologia de três espécies de Dipsas Laurenti, 1768 e Sibynomorphus Fitzinger, 1843 (Dipsadidae: Dipsadinae)

Fatores ecológicos como a utilização do ambiente e a alimentação, podem influenciar na morfologia corporal e cefálica de um organismo, porém, esta também pode ser o reflexo da linhagem filogenética a que ele pertence. A subfamília Dipsadinae inclui serpentes sul-americanas formadas por dois clados, um incluindo Geophis e Atractus e outro incluindo Dipsas, Ninia, Sibon e Sibynomorphus, que formam a tribo Dipsadini. As serpentes desta tribo apresentam um alto grau de modificações na morfologia corporal e cefálica relacionadas ao ambiente e a alimentação malacófaga. As espécies de Dipsas e Sibon possuem especializações relacionadas à utilização do ambiente arborícola, conferindo um melhor desempenho na locomoção pela vegetação, enquanto que as espécies de Sibynomorphus, em sua grande maioria, são adaptadas ao ambiente terrestre. Quanto à alimentação todas elas apresentam, em diferentes graus, uma série de modificações cranianas relacionadas à manipulação e ingestão de gastrópodes, lesmas e caramujos. Considerando que existe uma relação direta entre a forma da cabeça e a dieta, este trabalho tem como objetivo analisar as divergências da morfologia cefálica relacionadas à dieta entre espécies de Dipsas e Sibynomorphus, assim como analisar possíveis convergências entre espécies destes gêneros e Tomodon dorsatus, espécie da tribo Tachymenini, reconhecidamente especialista em lesmas. Para isto este trabalho está estruturado em duas partes: a primeira refere-se à Introdução geral, onde é apresentada uma ampla abordagem sobre as adaptações morfológicas relacionadas à alimentação dos Dipsadini, assim como as vantagens da utilização da técnica de morfometria geométrica em estudos morfológicos; e a segunda parte refere-se ao trabalho propriamente dito, intitulado “Ecomorfologia de três espécies de Dipsas Laurenti, 1768 e Sibynomorphus Fitzinger, 1843 (Dipsadidae: Dipsadinae)”.

Composição faunística, ecologia e história natural de serpentes em uma região no sudoeste da Amazônia, Rondônia, Brasil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Relação entre tamanho corporal e estrutura de comunidade em anfíbios anuros do município de Botucatu/SP

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBB

Phylogeny and micro-habitats utilized by lizards determine the composition of their endoparasites in the semiarid Caatinga of Northeast Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Niche Specialization and Conservation Biology of Cicindela nevadica lincolniana

As with many organisms across the globe, Cicindela nevadica lincolniana is threatened with extinction. Understanding ecological factors that contribute to extinction vulnerability and what methods aid in the recovery of those species is essential in developing successful conservation programs. Here we examine behavioral mechanisms for niche partitioning along with improving techniques for captive rearing protocol and increasing public awareness about the conservation of this local insect. Ovipositional selectivity was examined for Cicindela nevadica lincolniana, Cicindela circumpicta, Cicindela togata, Cicindela punctulata, and Cicindela fulgida. Models reflect that these species of co-occurring tiger beetles select different ranges of salinity in which to oviposit thereby reducing the potential for interspecific competition. In a second study, thermoregulatory niche partitioning was examined for the same complex of tiger beetle species. Time spent in the sun, on different substrates, and engaging in various behaviors associated with thermoregulation were significantly different during different parts of the day and between species. I continued along a previous line of study to develop a viable captive rearing program. So far fourteen adult Cicindela nevadica lincolniana have been successfully reared in captivity. Overwintering mortality has been determined as a key factor in the mortality of this species in captivity. Finally, I examined the potential for using the visual arts to promote the conservation of Cicindela nevadica lincolniana and associated saline wetlands. The results from surveys conducted at the exhibit suggest that art exhibits can have a strong positive impact on members of the community.

Elk in Nebraska: Opportunity or Another Private-Public Land Conundrum

We conducted a comprehensive research project on elk in the Pine Ridge region of northwestern Nebraska from 1995 to 2002 to determine ecological factors that could be used to improve management and reduce damage. The population ranged from 120 to 150 animals, with an average calf:cow ratio of 0.5:1 and bull:cow ratio of 0.4:1. We located 21 radio-collared female elk 6,311 times during 1995 to 1997. Seasonal home ranges of 2 herds were 10 and 44 km2, while average annual home ranges of the herds were much larger (483 and 440 km2, respectively). All wintering areas (n = 21) and 80% of the calving areas (n = 22) were located on privately-owned land. Active timber harvest temporarily displaced elk, most notably during the calving season. Elk shifted home ranges in association with the seasonal availability of agricultural crops, in particular, alfalfa, oats, and winter wheat. Population models indicated that static levels of hunting mortality would lead to a stable population of about 130 elk over 10 years. Most landowners in the Pine Ridge (57%) favored free-ranging elk, but 26% were concerned about damage to agricultural crops and competition with livestock. Habitat suitability models and estimates of social carrying capacity indicate that up to 600 elk could be sustained in the Pine Ridge without significant impacts to landowners. We recommended an integrated management program used to enhance elk habitat on publicly-owned land and redistribute elk from privately-owned land.

Wing geometry of Anopheles darlingi Root (Diptera: Culicidae) in five major Brazilian ecoregions

We undertook geometric morphometric analysis of wing venation to assess this character's ability to distinguish Anopheles darlingi Root populations and to test the hypothesis that populations from coastal areas of the Brazilian Atlantic Forest differ from those of the interior Atlantic Forest, Cerrado, and the regions South and North of the Amazon River. Results suggest that populations from the coastal and interior Atlantic Forest are more similar to each other than to any of the other regional populations. Notably, the Cerrado population was more similar to that from north of the Amazon River than to that collected of south of the River. thus showing no correlation with geographical distances. We hypothesize that environmental and ecological factors may affect wing evolution in An. darlingi. Although it is premature to associate environmental and ecological determinants with wing features and evolution of the species, investigations on this field are promising. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Predator-prey interactions: jaguar predation on caiman in a floodplain forest

Advances in the understanding of ecological factors determining predatorprey interactions have provided a strong theoretical background on diet preferences of predators. We examined patterns of jaguar predation on caiman in southern Pantanal, Brazil. We investigated factors affecting predation rates and vulnerability of caiman to predation by jaguars. We recorded 114 caiman mortality incidents. Predation accounted for 62.3% (n = 71) of all caiman found dead, while other causes of mortality (nonpredation) accounted for 37.7% (n = 43). We found that jaguars prey on a broad size range of caiman body and caiman predation was influenced by distance to forests. During dry seasons, 70% (n = 49) of deaths were due to predation, while 30% (n = 21) were due to nonpredation causes. However, we found no significant relationship between annual and monthly killings of caiman and rainfall totals by year and month (r = 0.130, r = -0.316). The annual flooding regime may be a more important factor influencing prey selection by jaguars. Although neotropical crocodilians are relatively well studied, their interactions with jaguars have been mostly ignored and should be prioritized in future studies.

Do fungal pathogens drive density-dependent mortality in established seedlings of two dominant African rain forest trees?

Where one or a few tree species reach local high abundance, different ecological factors may variously facilitate or hinder their regeneration. Plant pathogens are thought to be one of those possible agents which drive intraspecific density-dependent mortality of tree seedlings in tropical forests. Experimental evidence for this is scarce, however. In an African rain forest at Korup, we manipulated the density of recently established seedlings (~5–8 wk old; low vs. high-density) of two dominant species of contrasting recruitment potential, and altered their exposure to pathogens using a broad-spectrum fungicide. Seedling mortality of the abundantly recruiting subcanopy tree Oubanguia alata was strongly density-dependent after 7 mo, yet fungicide-treated seedlings had slightly higher mortality than controls. By contrast, seedling mortality of the poorly recruiting large canopy-emergent tree Microberlinia bisulcata was unaffected by density or fungicide. Ectomycorrhizal colonization of M. bisulcata was not affected by density or fungicide either. For O. alata, adverse effects of fungicide on its vesicular arbuscular mycorrhizas may have offset any possible benefit of pathogen removal. We tentatively conclude that fungal pathogens are not a likely major cause of density dependence in O. alata, or of early post-establishment mortality in M. bisulcata. They do not explain the latter's currently very low recruitment rate at Korup.

Spatial and temporal variation in population genetic structure of wild Nile tilapia (Oreochromis niloticus) across Africa

Background: Reconstructing the evolutionary history of a species is challenging. It often depends not only on the past biogeographic and climatic events but also the contemporary and ecological factors, such as current connectivity and habitat heterogeneity. In fact, these factors might interact with each other and shape the current species distribution. However, to what extent the current population genetic structure reflects the past and the contemporary factors is largely unknown. Here we investigated spatio-temporal genetic structures of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) populations, across their natural distribution in Africa. While its large biogeographic distribution can cause genetic differentiation at the paleo-biogeographic scales, its restricted dispersal capacity might induce a strong genetic structure at micro-geographic scales. Results: Using nine microsatellite loci and 350 samples from ten natural populations, we found the highest genetic differentiation among the three ichthyofaunal provinces and regions (Ethiopian, Nilotic and Sudano-Sahelian) (R(ST) = 0.38 - 0.69). This result suggests the predominant effect of paleo-geographic events at macro-geographic scale. In addition, intermediate divergences were found between rivers and lakes within the regions, presumably reflecting relatively recent interruptions of gene flow between hydrographic basins (R(ST) = 0.24 - 0.32). The lowest differentiations were observed among connected populations within a basin (R(ST) = 0.015 in the Volta basin). Comparison of temporal sample series revealed subtle changes in the gene pools in a few generations (F = 0 - 0.053). The estimated effective population sizes were 23 - 143 and the estimated migration rate was moderate (m similar to 0.094 - 0.097) in the Volta populations. Conclusions: This study revealed clear hierarchical patterns of the population genetic structuring of O. niloticus in Africa. The effects of paleo-geographic and climatic events were predominant at macro-geographic scale, and the significant effect of geographic connectivity was detected at micro-geographic scale. The estimated effective population size, the moderate level of dispersal and the rapid temporal change in genetic composition might reflect a potential effect of life history strategy on population dynamics. This hypothesis deserves further investigation. The dynamic pattern revealed at micro-geographic and temporal scales appears important from a genetic resource management as well as from a biodiversity conservation point of view.